thesis

Analyse et modélisation du fonctionnement d'un réacteur annulaire de dépôt chimique à partir d'une phase vapeur. Cas du dépôt de silicium

Defense date:

Jan. 1, 1993

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Institution:

Toulouse, INPT

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Le reacteur annulaire, un nouveau type de reacteur de depot chimique a partir d'une phase vapeur (cvd), a murs chauds, constitue une alternative interessante pour resoudre divers problemes rencontres, dans l'industrie microelectronique, avec les appareils tubulaires conventionnels. Le but etait d'analyser scientifiquement le fonctionnement de ce nouveau reacteur, dans des conditions de basse pression (lpcvd), pour les cas de depot de silicium pur ou dope in situ au phosphore par pyrolyse de silane ou de disilane. Une modelisation numerique bidimensionnelle a, ainsi, ete developpee pour deux zones bien distinctes dans la chambre annulaire du reacteur. Le premier traitement concerne la zone d'entree, ou les reactifs commencent a produire diverses especes actives par decomposition thermique, qui vont jouer un role essentiel vis-a-vis du depot dans la zone suivante. La seconde modelisation est consacree a l'etude des phenomenes physico-chimiques dans la zone de depot. Chacun des deux traitements implique la determination locale et bidimensionnelle des champs de vitesse, de concentrations, de taux de reaction chimique dans le gaz et sur les surfaces par integration numerique des equations aux derivees partielles de conservation de la matiere et de vitesse de reaction. L'exploitation systematique de ces deux modeles et la confrontation des resultats du calcul avec des donnees experimentales se sont revelees riches d'enseignements et ont permis de progresser nettement dans la comprehension des phenomenes complexes qui sont mis en jeu, notamment, lors du depot de silicium dope in situ au phosphore. Par ailleurs, ces resultats ont ouvert diverses perspectives, aussi bien sur le plan theorique que sur le plan pratique, qui permettent d'envisager la mise au point de nouveaux procedes industriels plus performants